package 中等.搜索.广度优先搜索;

import util.TreeNode;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

/**
 * 完全二叉树 是每一层（除最后一层外）都是完全填充（即，节点数达到最大）
 * 的，并且所有的节点都尽可能地集中在左侧。
 * 设计一种算法，将一个新节点插入到一个完整的二叉树中，并在插入后保持其完整。
 * 实现 CBTInserter 类:
 * CBTInserter(TreeNode root) 使用头节点为 root 的给定树初始化该数据结构；
 * CBTInserter.insert(int v)  向树中插入一个值为 Node.val == val的新节点 TreeNode。
 * 使树保持完全二叉树的状态，并返回插入节点 TreeNode 的父节点的值；
 * CBTInserter.get_root() 将返回树的头节点。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/complete-binary-tree-inserter
 */
public class 完全二叉树插入器_919 {

    public static void main(String[] args) {

        TreeNode node1 = new TreeNode(1);
        TreeNode node2 = new TreeNode(2);
        node1.left = node2;
        CBTInserter cBTInserter = new CBTInserter(node1);
        cBTInserter.insert(3);  // 返回 1
        cBTInserter.insert(4);  // 返回 2
        cBTInserter.get_root(); // 返回 [1, 2, 3, 4]

    }

    static class CBTInserter {

        private TreeNode root_;

        private Deque<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();

        // 层序遍历，将左右子节点存在 null 的节点入队列
        public CBTInserter(TreeNode root) {
            root_ = root;
            Deque<TreeNode> tempQueue = new ArrayDeque<>();
            tempQueue.addLast(root);
            while (!tempQueue.isEmpty()) {
                int size = tempQueue.size();
                while (size-- > 0) {
                    TreeNode curNode = tempQueue.pollFirst();
                    if (curNode.left != null) {
                        tempQueue.addLast(curNode.left);
                    }
                    if (curNode.right != null) {
                        tempQueue.addLast(curNode.right);
                    }

                    if (curNode.left == null || curNode.right == null) {
                        queue.addLast(curNode);
                    }
                }
            }
        }

        public int insert(int val) {
            TreeNode curNode = new TreeNode(val);
            TreeNode preNode = queue.pollFirst();
            if (preNode.left == null) {
                preNode.left = curNode;
                // 说明右子节点为 null，重放到队首，下次进行填充
                queue.addFirst(preNode);
            } else if (preNode.right == null) {
                preNode.right = curNode;
            }
            queue.addLast(curNode);
            return preNode.val;
        }

        public TreeNode get_root() {
            return root_;
        }
    }

}
